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三、分類(lèi)

接線盒主要有兩種類(lèi)型：普通和灌封兩種。

普通接線盒采用硅膠密封圈密封，灌膠接線盒則采用雙組分硅膠填充來(lái)灌封，普通接線盒應(yīng)用較早，操作簡(jiǎn)單，但是密封圈使用年限較長(zhǎng)時(shí)易老化。灌封接線盒操作較復(fù)雜（需要填充雙組分硅膠，并固化），但密封效果好，耐老化，能保證接線盒密封長(zhǎng)期有效，且價(jià)稍便宜。

注：灌封裝接線盒以前一般用于薄膜組件，但是目前如尚德、阿特斯等也將其應(yīng)用與晶體硅組件。

接線盒還有其他分類(lèi)，按照功率和連接器分，也有按二極管工作電流分類(lèi)的。

四、組成

接線盒無(wú)論怎么變化，基本結(jié)構(gòu)都是基本不變的，及包括盒體、盒蓋、連接器、接線端子、二極管等，一些接線盒廠家設(shè)計(jì)了散熱片加強(qiáng)河內(nèi)溫度的散發(fā)，也有一些接線盒廠家做了其他方面細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，但是總的結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化。

4.1、盒體

盒體是接線盒的主體部分，內(nèi)置接線端子和二極管，外接連接器和盒蓋，是接線盒的框架部分，承受大部分的耐候要求。盒體的制作材料一般為PPO（聚苯醚），它是世界五大通用工程塑料之一。具有剛性大、耐熱性高、難燃、強(qiáng)度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。另外，聚本醚還具有耐磨、無(wú)毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。PPO的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域。PPO的負(fù)荷變形溫度可達(dá) 190℃以上，脆化溫度為-170℃。

4.2、盒蓋

盒蓋起到密封盒體，防水防塵防污染的作用。密封性主要體現(xiàn)在內(nèi)置橡膠密封圈，阻止空氣及水分等進(jìn)入接線盒內(nèi)部。有的廠家在盒蓋中心部位設(shè)置小孔，空中裝有透析膜，該膜透氣不透水，水下三米無(wú)水滲入，起到非常好散熱和密封的作用。

盒體及盒蓋一般有耐候性好的材料注塑而成，彈性好，抗溫度沖擊，耐老化性能強(qiáng)。

4.3、連接器

連接器連接接線端子和外部用電設(shè)備如逆變器，控制器等。連接器采用PC（聚碳酸酯）材質(zhì)，但PC容易被多種物質(zhì)腐蝕。接線盒老化主要體現(xiàn)在連接器易被腐蝕，塑料螺母低溫沖擊容易出現(xiàn)破裂。因此，接線盒的使用壽命體現(xiàn)為連接器的壽命。

4.4、接線端子

接線端子連接組件引出線與連接器，數(shù)量有2、3、4、5、6等多種規(guī)格，端子本身寬度根據(jù)引出線的不同有2.5、4、6mm三種，不同廠家的接線盒，端子間距也不同。

接線端子與引出線的接觸方式有兩種：一種為壓緊或加緊型等物理接觸式，一種為焊接方式。兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)前面已有論述。

4.5、二極管


光伏接線盒內(nèi)的二極管是作為旁路二極管使用，起到防止熱斑效應(yīng)，保護(hù)組件的作用。

組件正常工作時(shí)，旁路二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)存在反向電流，即暗電流，一般小于０.２微安。 暗電流會(huì)減小組件產(chǎn)生的電流，雖然幅度很小。

從最理想的角度來(lái)說(shuō)，每一個(gè)光電池都應(yīng)連上一個(gè)旁路二極管，但因?yàn)榕月范O管價(jià)格成本的影響和暗電流損耗以及工作狀態(tài)下壓降的存在，這樣就很不經(jīng)濟(jì)了。此外，光伏組件各電池片的位置比較集中，接上相應(yīng)的二極管之后，還得為這些二極管提供充分的散熱條件。

因此，實(shí)際運(yùn)用時(shí)一般比較合理的方法是使用一個(gè)旁路二極管為多個(gè)相互連接的電池分組提供保護(hù)。這樣可以降低光伏組件的生產(chǎn)成本，但也會(huì)使其性能受到不利的影響。其實(shí)，若某串電池片中某一電池片的輸出功率下降。那么這個(gè)串電池片，其中包括那些工作正常的電池片，便會(huì)因旁路二極管的作用而與整個(gè)光伏組件系統(tǒng)隔離。結(jié)果就會(huì)是整個(gè)光伏組件的輸出功率因某一個(gè)電池片的失效而出現(xiàn)過(guò)多的下降。

除上述問(wèn)題之外，旁路二極管與其相鄰的旁路二極管之間的連接必須考慮周全。實(shí)際上，這些連接要受到一些應(yīng)力的影響，這些應(yīng)力是機(jī)械負(fù)荷和溫度周期性變化的產(chǎn)物。因此，在光伏組件的長(zhǎng)期使用過(guò)程中，上述連接就可能因疲勞而失效，使光伏組件產(chǎn)生異常。

另外，遮蔽一個(gè)電池片與遮蔽兩塊電池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免時(shí)，盡量使遮蔽盡可能多的電池，每個(gè)電池盡可能少的陰影。

4.5.1、熱斑效應(yīng)

在太陽(yáng)能組件的構(gòu)造中，單個(gè)電池片被串聯(lián)在一起，就是所謂的串聯(lián)以達(dá)到更高的系統(tǒng)電壓。 一旦其中一個(gè)電池片被遮擋（例如：樹(shù)枝或者天線等等），受影響的電池就不再作為電源工作，而是變成能量消耗者，其他未遮擋的電池將繼續(xù)通過(guò)它們傳遞電流造成高的能量損耗，“熱斑”就會(huì)出現(xiàn)，甚至電池?fù)p毀。

為了避免這個(gè)問(wèn)題，旁路二極管被并聯(lián)在一個(gè)或者幾個(gè)串聯(lián)在一起的電池上。旁路電流繞過(guò)被遮擋的電池片，經(jīng)二極管而傳遞下去。

當(dāng)電池片正常工作時(shí)，旁路二極管反向截止，對(duì)電路不產(chǎn)生任何作用；若與旁路二極管并聯(lián)的電池片組存在一個(gè)非正常工作的電池片時(shí)，整個(gè)線路電流將由最小電流電池片決定，而電流大小由電池片遮蔽面積決定，若反偏壓高于電池片最小電壓時(shí)，旁路二極管導(dǎo)通，此時(shí)，非正常工作電池片被短路。

可見(jiàn)，熱斑即組件發(fā)熱或局部發(fā)熱，熱斑處電池片受到損傷，降低組件功率輸出甚至導(dǎo)致組件報(bào)廢，嚴(yán)重降低組件的使用壽命，對(duì)電站發(fā)電等安全造成隱患。熱量聚集導(dǎo)致組件不良或損壞。

電池組件熱斑的形成，外部因素主要事組件或局部組件受到遮擋物遮擋，常見(jiàn)的遮擋物有：樹(shù)葉、塵土、云層、動(dòng)物及動(dòng)物糞便、積雪等；內(nèi)在因素有太陽(yáng)電池內(nèi)阻和太陽(yáng)電池自身逆電流大小有關(guān)。從電池片的實(shí)際等效電路即可分析到此結(jié)論。負(fù)載與太陽(yáng)電池內(nèi)阻串聯(lián)，由等效電路圖得到流過(guò)負(fù)載的電流：

I= Iph–ID–ISh則串聯(lián)電阻工作功率：

P= I2Rs，故Rs對(duì)電池片溫度的影響是肯定的，對(duì)于電池片來(lái)講，內(nèi)阻越小越好。內(nèi)阻主要是電池片自身由于制作工藝產(chǎn)生的內(nèi)阻外，還有就是焊帶產(chǎn)生的內(nèi)阻，因此，對(duì)于電池片的焊接工藝應(yīng)該引起充分重視，對(duì)焊帶的選擇也應(yīng)該選擇內(nèi)阻小的為好；至于逆電流因素，還是要從實(shí)際等效電路分析，對(duì)于不同的電池片，其暗電流有差異。組件短路，遮擋組件上的某片電池片無(wú)法正常工作，相對(duì)于組件來(lái)說(shuō)其是個(gè)內(nèi)阻，消耗：

P = I2 R (R：被遮擋電池片的等效內(nèi)阻)。

被遮擋的電池片的生熱電流為 I = ID + ISh（I :逆電流，ID :暗電流，Ish: 漏電流），故，逆電流較大的太陽(yáng)電池硅片，在外界環(huán)境相同的條件下，其產(chǎn)生熱斑的可能性較大。

安裝在外部環(huán)境下的組件陣列溫度T與日照強(qiáng)度L、系統(tǒng)環(huán)境溫度Ts、內(nèi)阻產(chǎn)生的溫度Ti相關(guān)。組件溫度可表示為：

T = T0＋αTs +βL＋Ti

（T0、α、β是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按最小二乘法處理后所得的系數(shù)，系數(shù)值與所使用的太陽(yáng)電池的類(lèi)型、安裝地點(diǎn)、支架形式等因素都有關(guān)系 ）
熱斑的危害是巨大的，而且組件陣列電站如在無(wú)人維護(hù)的情況下，熱斑效應(yīng)也極易發(fā)生，怎么才能避免或減輕熱斑的對(duì)組件的不利影響成為組件設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。

4.5.2、二極管的選擇原則

旁路二極管的選擇主要遵循一下原則：

１、耐壓容量為最大反向工作電壓的兩倍；

２、電流容量為最大反向工作電流的兩倍；

３、結(jié)溫溫度應(yīng)高于實(shí)際結(jié)溫溫度；

４、熱阻小；

５、壓降?。?/div>